照明装置、バックライト装置および照明装置の製造方法
【課題】 封止樹脂の形状制御を容易に行うことができる照明装置、バックライト装置および照明装置の製造方法を提供する。
【解決手段】 基板２上に、配線４がパターン化されて設けられており、配線４の所定の領域に、発光素子３が、接着層８を介して実装されている。発光素子３の各電極と、基板２上に設けられた配線４とは、ボンディングワイヤ５を介して電気的に接続されている。堰止め部６は、発光素子３から堰止め部６に向かう方向に対して略垂直に伸びるエッジ部分６ａを有し、このエッジ部分６ａは、発光素子３から遠い側のエッジ部分を用いる。
【解決手段】 基板２上に、配線４がパターン化されて設けられており、配線４の所定の領域に、発光素子３が、接着層８を介して実装されている。発光素子３の各電極と、基板２上に設けられた配線４とは、ボンディングワイヤ５を介して電気的に接続されている。堰止め部６は、発光素子３から堰止め部６に向かう方向に対して略垂直に伸びるエッジ部分６ａを有し、このエッジ部分６ａは、発光素子３から遠い側のエッジ部分を用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に実装された発光素子を樹脂で封止した照明装置、バックライト装置および照明装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置のバックライト光源としては、冷陰極管と反射板など面発光手段とを備えた光源が用いられていたが、消費電力が小さく、寿命も長いなどの観点からＬＥＤ（
Light Emitting Diode）を用いた光源が用いられるようになっている。特に携帯電話機などの小型の液晶表示装置では、その殆どがＬＥＤを光源として用いたバックライト照明である。
【０００３】
バックライト照明用のＬＥＤは青色光を出射する発光素子を搭載し、その周囲を、黄色蛍光を発光する蛍光剤を混入した透明樹脂にて封止している。バックライト照明として発光する場合は、ＬＥＤからの光を面発光に変換するため、複数のＬＥＤにより導光板のエッジ部分から光を入射し、底面に設けられた反射構造によりその光の進行方向が変化して上面の発光面より液晶パネルの裏側に向かって面状の光が放射される。
【０００４】
導光板の裏面側には光を反射させるための反射シートが、発光面上には光拡散や光の方向性を制御する光学シートが備えられており、高輝度および輝度ばらつきを抑えるような構造となっている。
【０００５】
特許文献１記載の発光装置は、発光ダイオードを覆う透明樹脂層が、蛍光体を含む第１樹脂層と蛍光体を含まない第２樹脂層とを有し、第２樹脂層は、その上面がレンズを形成するように曲面状に加工されている。第１樹脂はライン塗布法によって形成され、流れ出しを防止するためにレジストからなる壁を設けたり、溝を形成したり、絶縁基板を高くして段差を設けたりしている。
【０００６】
特許文献２では、金属体の枠の開口部の上部に形成された樹脂のダムを設け、樹脂のダムの内側に透光性樹脂を滴下してＬＥＤ素子などを封止している。
【０００７】
特許文献３では、ＬＥＤベアチップが実装された基板上に反射板を取り付け、反射板に設けられた孔に樹脂封入体を流し込んで、レンズ板を形成している。
【０００８】
特許文献４記載のＬＥＤでは、シリコン樹脂のダムによって光拡散樹脂の形成範囲を小さくするとともに、ダムの形状を適宜選択することで光拡散樹脂の上面形状を自由に設計している。
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−２２９０５５号公報
【特許文献２】特開２００６−３３２６１８号公報
【特許文献３】特開２００４−２４１７２９号公報
【特許文献４】特開平５−２９０６６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
液晶表示装置などのバックライトに使用する光源は白色発光であるが、ＬＥＤの場合は上記のように青色発光の発光素子と、黄色蛍光を発光する蛍光剤を含んだ樹脂とを組み合わせて白色光を得るのが一般的である。この場合、蛍光剤の配合量を変えることで青色よりの白色光に設定したり、黄色よりの白色光に設定したりすることが可能であるが、逆に言えば、蛍光剤の配合量がばらつくことで色度ばらつきの原因となってしまう。
【００１１】
凹部形状の型を用いて、その中に発光素子を入れて周囲を蛍光剤入り樹脂で封止する場合は、樹脂量を凹部形状の容量で制御することが可能であり、形状も凹部形状に倣うことになるので、容量および形状のばらつきが小さくて済む。これに対して平面基板上に実装された発光素子に樹脂をポッティングして封止する場合は、硬化する前の樹脂が流れてしまうことで蛍光剤入り樹脂の形状制御が難しく、結果的に色度ばらつきを発生させる原因となっている。基板上の配線パターンの端部エッジを利用して樹脂の流れを止める方法も考えられるが、配線パターンの設計に制約され、自由に位置を決めて樹脂止めを行うことができないといった問題がある。
【００１２】
本発明の目的は、封止樹脂の形状制御を容易に行うことができる照明装置、バックライト装置および照明装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、配線が設けられた平面基板上に、前記配線に電気的に接続された発光素子が搭載され、前記発光素子が封止樹脂によって封止される照明装置において、
前記平面基板上に、前記封止樹脂の流れを堰き止める堰止め部が設けられ、この堰止め部は、上面に１つのエッジ部分を備えることを特徴とする照明装置である。
【００１４】
また本発明は、前記エッジ部分は、流動状態の封止樹脂が流れる流れ方向に対して直交し、前記流れ方向外側に設けられることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、前記堰止め部は、フォトレジストで構成されることを特徴とする。
また本発明は、前記発光素子は、青色光または紫外光を出射し、
前記封止樹脂は、前記発光素子から出射される光によって励起されて蛍光を発光する蛍光体を含むことを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記発光素子からの距離が異なる堰止め部を複数設けることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、前記封止樹脂全体をさらに覆うように透明樹脂が設けられることを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、複数の発光素子が一直線状に配列されて設けられることを特徴とする。
また本発明は、複数の発光素子を備え、互いに隣接する発光素子にそれぞれ接続される配線同士は、発光素子を中心にして互いに反転した配置位置に設けられることを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、前記照明装置を備えることを特徴とするバックライト装置である。
また本発明は、配線が設けられた平面基板上に、前記配線に電気的に接続された発光素子が搭載され、前記発光素子が封止樹脂によって封止される照明装置の製造方法において、
前記平面基板上に、上面に１つのエッジ部分を備える堰止め部を設け、
流動状態の封止樹脂を前記平面基板上に、前記堰止め部によって堰き止められる量だけ供給し、
前記封止樹脂を硬化させることを特徴とする照明装置の製造方法である。
【００２０】
また本発明は、前記堰止め部は、前記平面基板上に帯状の樹脂を塗布し、その樹脂を硬化させる前に、エッジを有する凸状の部材にて幅方向中央部に型押しすることで設けられることを特徴とする。
【００２１】
また本発明は、前記堰止め部は、前記平面基板上に帯状の樹脂を塗布し、その樹脂を硬化させた後に、一部を研削することでエッジ部分を設けたことを特徴とする。
【００２２】
また本発明は、前記堰止め部は、前記平面基板上に帯状の樹脂を塗布し、その樹脂を硬化させた後に、流動状態の封止樹脂が流れる流れ方向内側のエッジ部分を樹脂で被覆して前記流れ方向外側にエッジ部分を設けたことを特徴とする。
【００２３】
また本発明は、前記堰止め部は、予め形成した、上面に１つのエッジ部分を備える帯状部材を前記平面基板上に貼り付けて設けられることを特徴とする。
【００２４】
また本発明は、基板表面に発光素子を実装し、金型を使用して発光素子の封止樹脂を成型する照明装置の製造方法において、
前記封止樹脂の注型時に、前記金型と前記基板表面との間に、前記封止樹脂の流れを堰き止める堰止め部が設けられることを特徴とする照明装置の製造方法である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、平面基板上に、封止樹脂の流れを堰き止める堰止め部が設けられ、この堰止め部は、上面に１つのエッジ部分を備える。
【００２６】
これにより、堰止め部の１つのエッジ部分で確実に封止樹脂が堰き止められ、封止樹脂の形状制御が容易となり、色度ばらつきを抑制することができる。
【００２７】
また本発明によれば、前記エッジ部分は、流動状態の封止樹脂が流れる流れ方向に対して直交し、前記流れ方向外側に設けられる。
【００２８】
これにより、流動状態の封止樹脂の流れを、エッジ部分で確実に堰き止めることができる。
【００２９】
また本発明によれば、前記堰止め部は、フォトレジストで構成される。フォトレジストは、半導体製造工程で用いられる樹脂であり、この樹脂を用いることで、堰止め部を設ける工程を他の製造工程と兼ねることができる。
【００３０】
また本発明によれば、前記発光素子は、青色光または紫外光を出射し、前記封止樹脂は、前記発光素子から出射される光によって励起されて蛍光を発光する蛍光体を含む。
これにより、白色光を発光することができる。
【００３１】
また本発明によれば、前記発光素子からの距離が異なる堰止め部を複数設ける。
発光素子からの距離が異なる堰止め部を用いて、封止樹脂の形状を変化させることができ、これにより、発光される光の色あいを変化させることができる。
【００３２】
また本発明によれば、前記封止樹脂全体をさらに覆うように透明樹脂が設けられる。
この透明樹脂により、封止樹脂を保護したり、放射される蛍光を内部で反射および拡散させて、光のむらをなくした均一な光源を実現することができる。
【００３３】
また本発明によれば、複数の発光素子が一直線状に配列されて設けられることにより、サイドライト型バックライト装置などに好適な線光源を実現することができる。
【００３４】
また本発明によれば、複数の発光素子を備え、互いに隣接する発光素子にそれぞれ接続される配線同士は、発光素子を中心にして互いに反転した配置位置に設けられる。
【００３５】
これにより、平面基板の表面において、封止樹脂が流れやすい箇所と、流れにくい箇所の偏りをなくし、注入された封止樹脂の流れを均一にすることができる。
【００３６】
また本発明によれば、上記の照明装置を備えることで、色度のばらつきがないバックライト装置を実現できる。
【００３７】
また本発明によれば、前記平面基板上に、上面に１つのエッジ部分を備える堰止め部を設け、流動状態の封止樹脂を前記平面基板上に、前記堰止め部によって堰き止められる量だけ供給し、前記封止樹脂を硬化させる。
【００３８】
これにより、堰止め部の１つのエッジ部分で確実に封止樹脂が堰き止められ、封止樹脂の形状制御が容易となり、色度ばらつきが抑制された照明装置を提供することができる。
【００３９】
また本発明によれば、前記堰止め部は、前記平面基板上に帯状の樹脂を塗布し、その樹脂を硬化させる前に、エッジを有する凸状の部材にて幅方向中央部に型押しすることで容易に設けることができる。
【００４０】
また本発明によれば、前記堰止め部は、前記平面基板上に帯状の樹脂を塗布し、その樹脂を硬化させた後に、一部を研削することで容易にエッジ部分を設けることができる。
【００４１】
また本発明によれば、前記堰止め部は、前記平面基板上に帯状の樹脂を塗布し、その樹脂を硬化させた後に、流動状態の封止樹脂が流れる流れ方向内側のエッジ部分を樹脂で被覆して前記流れ方向外側に容易にエッジ部分を設けることができる。
【００４２】
また本発明によれば、前記堰止め部は、予め形成した、上面に１つのエッジ部分を備える帯状部材を前記平面基板上に貼り付けることで容易に設けられる。
【００４３】
また本発明によれば、封止樹脂の注型時に、金型と基板表面との間に、前記封止樹脂の流れを堰き止める堰止め部を設けることで、封止樹脂の漏れを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
図１は、本発明の実施の一形態である照明装置１の構成を示す断面図であり、図２は、照明装置１の平面図である。
【００４５】
照明装置１は、基板２上に、配線４がパターン化されて設けられており、配線４の所定の領域に、発光素子３が、接着層８を介して実装されている。発光素子３の各電極と、基板２上に設けられた配線４とは、ボンディングワイヤ５を介して電気的に接続されている。
【００４６】
発光素子３、ボンディングワイヤ５および配線４を被覆するように封止樹脂９が設けられる。封止樹脂９は、基板２表面に形成された堰止め部６によって、未硬化状態のときの流動による広がりが制限される。
【００４７】
基板２は、絶縁性を有し、その表面に配線４を形成可能であれば特に限定することなく使用することができる。たとえば、ガラスエポキシなどプリント基板用材料、ポリイミドなどフレキシブルプリント基板材料のほか、ガラス基板などを用いることができる。
【００４８】
発光素子３は、発光波長が青色光の波長帯域４３０〜４８０ｎｍまたは紫外光の波長帯域３５０〜４２０ｎｍのＬＥＤを使用することができ、青色発光ＬＥＤを用いることが好ましい。
【００４９】
配線４は、基板２上にパターン化可能な金属材料であれば特に限定することなく使用することができる。たとえば、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケルなどが挙げられる。金属材料をパターン化する方法としては、既存の半導体製造技術を利用することができる。たとえば、基板２表面に張り付けた金属箔、ＣＶＤなどで成膜した金属薄膜、無電解めっきまたは電解めっきにより設けた金属めっき層を、エッチングによりパターン化する方法などを使用することができる。
【００５０】
配線４は、実装される発光素子３と電気的に接続され、装置外部の電源から発光素子に対して給電するための電源配線として用いられる。したがって、配線４は少なくとも発光素子３のアノード端子接続用の配線と、カソード端子接続用の配線との２種類が設けられる。
【００５１】
発光素子３と配線４との電気的接続は、たとえばワイヤボンディングによって行われる。ワイヤボンディングでは、発光素子３の接続用端子と配線４とをアルミニウム、金などのボンディングワイヤ５で超音波振動により接合する。
【００５２】
発光素子３は、基板２上に実装されるが、たとえば本実施形態のように、配線４上に実装される場合は、発光素子３と配線４とを電気的に絶縁するほうが好ましい。したがって、接着層４としては、エポキシ樹脂にフィラーなどを混ぜた絶縁性のボンディングペーストなどを用いることができる。
【００５３】
なお、発光素子３を基板２表面に直接実装する場合は、絶縁性に限らずはんだペーストなど導電性の接着層を介して実装してもよい。
【００５４】
堰止め部６は、基板２表面に設けられ、硬化前の流動性を有する封止樹脂９を堰き止めることで、予め定める封止領域内に封止樹脂を留める機能を有している。堰止め部６は、通常の半導体製造工程で用いられるフォトレジストであるエポキシ樹脂、シリコーン樹脂などと同様にパターン形成されてもよく、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂などを別途所定の形状に成型したものを貼り付けるようにして設けてもよい。
【００５５】
堰止め部６は、基板２表面からの高さがたとえば、２０μｍ〜５０μｍで形成され、幅がたとえば３００μｍ〜６００μｍで形成される。
【００５６】
封止樹脂９は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂に、蛍光物質を分散させたものを用いる。蛍光物質は、発光素子３から出射される青色光によって励起されて、黄色蛍光を発光する蛍光物質であればよく、たとえば、ＹＡＧ系やケイ酸塩系の蛍光物質などを用いることができる。
【００５７】
堰止め部６は、発光素子３から堰止め部６に向かう方向に対して略垂直に伸びるエッジ部分６ａを有する。発光素子３から堰止め部６に向かう方向とは、すなわち流動状態の封止樹脂８が流れようとする方向（流れ方向）であり、この流れ方向に対して略直交するようにエッジ部分６ａを設けることで、流動状態の封止樹脂９の流れを封止樹脂９の表面張力によって堰き止め、封止領域に封止樹脂６を確実に堰き止めることができる。
【００５８】
封止領域は、堰止め部６により囲まれ、より詳細にはエッジ部分６ａにより囲まれる領域である。本実施形態では、発光素子３を挟んで設けられた２つの堰止め部６と、これら２つの堰止め部６に略直交する基板２の端辺とで囲まれた矩形状の領域が封止領域１０となる。基板２の端辺が封止領域１０の境界となるのは、本実施形態での照明装置１が、１枚の大型基板から個別に分割されたものであるからである。このような製造方法について、詳細は後述するが、封止樹脂９は、ディスペンサなどにより、発光素子３が実装された基板２表面に注入される。このとき、注入量は一定であるので、封止樹脂９をエッジ部分６ａにより堰き止めることにより、封止樹脂９が一定の封止領域１０を底面とする立体形状となり、この立体形状は、封止樹脂の組成が同じ限り常に同じ形状となる。また、流動状態の封止樹脂９を実質的に堰き止めるエッジ部分６ａは、堰止め部６に１つ設けることが好ましい。
【００５９】
これにより、堰止め部６の１つのエッジ部分６ａで確実に封止樹脂９が堰き止められ、封止樹脂９の形状制御が容易となり、色度ばらつきを抑制することができる。エッジ部分６ａを１つ設けた場合、封止樹脂９の堰き止められる位置が１つのエッジ部分６ａに決まるので、より形状制御を行いやすい。
【００６０】
本実施形態では、堰止め部６は、基板２の表面上に帯状に設けられており、この場合エッジ部分となり得るのは、発光素子３に近い側と発光素子３から遠い側の２箇所である。このうち、１つのエッジ部分６ａとする場合は、発光素子３から遠い側のエッジ部分６ａを用いる。そのため、本実施形態では、発光素子３に近い側のエッジ部分には、さらに被覆樹脂７によってこのエッジ部分を被覆し、流動状態の封止樹脂９が発光素子３に近い側のエッジ部分では堰き止められないようにしている。
【００６１】
図３は、堰止め部６の断面形状を示す図である。図３では、流れ方向を矢符Ａで示している。図３（ａ）に示す例では、流れ方向手前側、すなわち発光素子３に近い側のエッジ部分６ｂは低く、流れ方向奥側、すなわち発光素子３に遠い側のエッジ部分６ａは高く設ける。これにより堰止め部６の上面は、流れ方向手前から奥に向かって高くなるように傾斜する。
【００６２】
このように傾斜させた形状の場合、流れ方向手前側のエッジ部分６ａでは、堰き止められず流れ方向奥側のエッジ部分６ａで封止樹脂９の流れが堰き止められる。上面を傾斜させることで、エッジ部分６ａにおける表面張力に、上面による流れの阻止が加わり、エッジ部分６ａでより確実に堰き止めることができる。
【００６３】
図３（ｂ）は、図１，２で示した堰止め部６であり、流れ方向手前側、すなわち発光素子３に近い側のエッジ部分６ｂは、被覆樹脂７により被覆されている。
【００６４】
また、上記では、堰止め部６に設けられるエッジ部分６ａは１つ設ける構成としたが、複数設けることも可能である。複数設けた場合は、たとえばディスペンサからの注入量を調整することで、複数もうけられたエッジ部分６ａのうち、選択した１つのエッジ部分６ａで堰き止められるようにする。
【００６５】
照明装置１は、使用目的などにより同じ白色光であっても発光される光の色あいを変化させる場合がある。このような場合、所望の色合いに合うように蛍光体を配合した封止樹脂を、色合いごとに用意しなければならず、封止樹脂を複数種類用意しなければならないといった面倒なことが生じる。
【００６６】
エッジ部分６ａの位置を変更すると封止領域が変化するので、その結果封止樹脂の形状が変化する。
【００６７】
したがって、堰止め部６にエッジ部分６ａを複数設けることで色合いの変化に対応するように、封止樹脂の立体形状を制御することができる。
【００６８】
図４は、エッジ部分を複数設けた堰止め部６の断面形状を示す図である。図４（ａ）は、階段状の形状を示し、流れ方向手前側に低い段差を設け、流れ方向奥側に高い段差を設けている。このような形状の堰止め部６は、幅が異なる板状の樹脂を、流れ方向奥側の端面を揃えるように積層することで形成できる。
【００６９】
図４（ｂ）は、幅方向中央部に凹所１１を設け、凹所１１の開口がエッジ部分となる。このような形状の堰止め部６は、硬化前の状態でエッジを有する凸状の治具にて幅方向中央部に型押しすることで得られる。
【００７０】
図５は、本発明の他の実施形態である照明装置２０の構成を示す断面図である。
本実施形態では、発光素子３からの距離が異なる堰止め部６を複数設けることを特徴としている。
【００７１】
本実施形態では、発光素子３からの距離が異なる３つの堰止め部６を複数設けている。発光素子３からの距離が最も近い堰止め部６を第１堰止め部とし、第１堰止め部６の次に近いものを第２堰止め部１２とし、最も離れたものを第３堰止め部１３とする。第１〜第３堰止め部のいずれを用いるかによって、封止樹脂９の量、立体形状を異ならせることができる。
【００７２】
図５（ａ）は、ディスペンサからの注入量を最も少なくした場合である。第１堰止め部６によって封止樹脂９が堰き止められるように、封止樹脂９を注入した場合、封止樹脂９の量は最も少なくなる。図５（ｂ）は、ディスペンサからの注入量を２番目に少なくした場合である。第２堰止め部１２によって封止樹脂９が堰き止められるように、封止樹脂９を注入した場合、封止樹脂９の量は２番目に少なくなる。図５（ｃ）は、ディスペンサからの注入量を最も多くした場合である。第３堰止め部１３によって封止樹脂９が堰き止められるように、封止樹脂９を注入した場合、封止樹脂９の量は最も多くなる。
【００７３】
上記のように、発光される光の色あいを変化させる場合、発光素子３からの距離が異なる堰止め部を用いると、封止領域が変化するので、その結果封止樹脂の形状が変化する。
【００７４】
したがって、堰止め部６にエッジ部分６ａを複数設けることで色合いの変化に対応するように、封止樹脂の立体形状を制御することができる。
【００７５】
図６は、本発明の他の実施形態である照明装置３０の構成を示す平面図である。
本実施形態では、複数の発光素子３が実装された構成である。１つの発光素子３に接続される配線４と、これに隣接する発光素子３に接続される配線４とは、発光素子３を中心にして互いに反転した配置位置に設けられる。
【００７６】
配線４は、発光素子３の極性に対応するためアノード接続用とカソード接続用とで配線が分離される。一般的には発光素子３が搭載された配線と、そうでない配線との間に隙間が空けられている。この隙間は発光素子３を中心には設定されておらず、発光素子３よりどちらかにずれた位置に配置されることが多い。その結果、発光素子３を中心に見た場合に、配線間の隙間が一方側の偏った位置に設けられることになる。
【００７７】
このような配置の配線上に封止樹脂を注入した場合、配線のエッジ部分で表面張力により堰き止めされる部分が発生し、発光素子３上から封止樹脂の注入を行っても樹脂流れに偏りが発生し、封止樹脂の形状が不均一になる。
【００７８】
したがって、隣接する発光素子３に接続される配線４同士を、発光素子３を中心にして互いに反転した配置位置に設けると、基板２表面において、封止樹脂が流れやすい箇所と、流れにくい箇所の偏りをなくし、注入された封止樹脂９の流れを均一にすることができる。
【００７９】
図７は、供給された封止樹脂９の流れを模式的に表わした図である。
発光素子３上から注入された封止樹脂９は、発光素子３を中心に流れ始め、配線間の隙間において流れに抵抗が発生する。図７に示すように、一部の封止樹脂９の流れ３１を見ると、流れに偏りがあるように見えるが、他の部分における封止樹脂９の流れ３２，３３を見ると、配線４の反転に伴って樹脂流れも反転しており、その結果全体としては、樹脂の流れは均一化される。
【００８０】
これにより、封止樹脂９の立体形状も均一化され、形状に起因する色度のばらつきを抑制することができる。
【００８１】
図８は、封止樹脂の注入工程を示す図である。
封止樹脂９を定量吐出するためのディスペンサノズル４０を発光素子３の上方に配置し（図８（ａ））、発光素子３に向けて未硬化で流動状態の封止樹脂９を注入する図８（ｂ））。
【００８２】
一定量が注入されるとノズル４０からの吐出が終了し、その後封止樹脂９が基板２の表面に沿って流れる。この樹脂流れは、予め定められる封止領域に広がったのち、堰止め部６によって堰き止められる（図８（ｃ））。
【００８３】
封止樹脂９の流れが収まったのちは、封止樹脂を硬化すべく、熱硬化処理、光硬化処理などを施して、封止樹脂９を硬化させる。
【００８４】
最後に、必要に応じて基板の分割を行い、本発明の照明装置１を得る。
図９は、分割前の大型基板５０を示す斜視図である。
【００８５】
大型基板５０には、複数の発光素子３と、配線４が設けられ、発光素子３と配線４とがボンディングワイヤ５によって接続されている。発光素子３は、基板５０の一辺に沿って直線上に配列され、この配列が複数列設けられている。
【００８６】
封止樹脂９は、直線上に配列された複数の発光素子３を、その配列方向に沿って一体的に封止している。
【００８７】
このような大型基板５０を、発光素子３の配列方向とは直交する方向に、大型基板５０の他辺に平行に切断する。切断箇所は、隣接する発光素子３間を切断するように設けられる。
【００８８】
図１０は、本発明の他の実施形態である照明装置６０の構成を示す図である。図１０（ａ）は斜視図であり、図１０（ｂ）は正面図である。
【００８９】
照明装置６０は、複数の発光素子３が直線状に並んで配列された線光源用の照明装置である。これら複数の発光素子３は、たとえば液晶ディスプレイに備えられるサイドライト型バックライト装置に好適に用いられる。発光素子３からの光は、そのほとんどが基板２に垂直な方向に向けて出射され、蛍光物質を励起させて蛍光を発光させる。このとき蛍光も発光素子３からの出射光と同様に、基板２の垂直な方向に向かって放射される。したがって、照明装置６０を用いることで、基板２に沿って、基板２に垂直な方向に発光する線光源として機能する。
【００９０】
図１１は、本発明の他の実施形態である照明装置７０の構成を示す図である。図１１（ａ）は斜視図であり、図１１（ｂ）は正面図である。本実施形態では、封止樹脂９をさらに覆う透明樹脂１４を設けている。透明樹脂１４は、封止樹脂９の表面全体を覆うとともに、発光素子３ごとに設けられる複数の封止樹脂９を、一体化するように覆っている。
【００９１】
透明樹脂１４は、封止樹脂９と同様に、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂で構成されるが、蛍光物質は含んでいない。このような透明樹脂１４は、封止樹脂９を保護したり、放射される蛍光を内部で反射および拡散させて、光のむらをなくした均一な線光源を実現することができる。
【００９２】
透明樹脂１４は、図９で示した分割前の大型基板５０の状態で、周縁部を残してほぼ一面に設けられ、分割時に封止樹脂９と同様に切断される。透明樹脂１４を設ける場合は、封止樹脂９を注入したのち、封止樹脂９を完全には硬化させない状態で、引き続いて封止樹脂９全体を覆うように透明樹脂１４を流し込んで、封止樹脂９と透明樹脂１４とを同時に硬化させる。
【００９３】
このようにすることで、封止樹脂９と透明樹脂１４との間に明確な界面が発生することを防ぐことができ、界面による発光光の色むらを抑制することができる。
【００９４】
図１２は、本発明のさらに他の実施形態である製造方法を示す図である。
本実施形態では、封止樹脂９を設けるにあたって、上記のようにディスペンサによる注入と、基板２表面での流動によって形状を制御するのではなく、凹状の金型を用いて成型する。
【００９５】
基板２上に、配線４、堰止め部６を設け、発光素子３と配線４とをボンディングワイヤ５で電気的に接続した状態で、基板２と凹状の金型８０と位置合わせして重ね合わせる（図１２（ａ））。このとき、堰止め部６は、金型８０と基板２との間にあって、金型内に注入する封止樹脂が漏れ出さないようにシール部材として機能する（図１２（ｂ））。
【００９６】
その後、加熱、光照射などによって金型８０内で封止樹脂９を硬化させたのち、金型８０を基板２から分離し、照明装置１を得る。
【００９７】
堰止め部６は、樹脂で構成されるので弾力性を有しており、金型８０を基板２に押しあてたときにシール部材として有効に機能する。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の実施の一形態である照明装置１の構成を示す断面図である。
【図２】照明装置１の平面図である。
【図３】堰止め部６の断面形状を示す図である。
【図４】エッジ部分を複数設けた堰止め部６の断面形状を示す図である。
【図５】本発明の他の実施形態である照明装置２０の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態である照明装置３０の構成を示す平面図である。
【図７】供給された封止樹脂９の流れを模式的に表わした図である。
【図８】封止樹脂の注入工程を示す図である。
【図９】分割前の大型基板５０を示す斜視図である。
【図１０】本発明の他の実施形態である照明装置６０の構成を示す図である
【図１１】本発明の他の実施形態である照明装置７０の構成を示す図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施形態である製造方法を示す図である。
【符号の説明】
【００９９】
１ 照明装置
２ 基板
３ 発光素子
４ 配線
５ ボンディングワイヤ
６ 堰止め部
８ 接着層
９ 封止樹脂
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に実装された発光素子を樹脂で封止した照明装置、バックライト装置および照明装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置のバックライト光源としては、冷陰極管と反射板など面発光手段とを備えた光源が用いられていたが、消費電力が小さく、寿命も長いなどの観点からＬＥＤ（
Light Emitting Diode）を用いた光源が用いられるようになっている。特に携帯電話機などの小型の液晶表示装置では、その殆どがＬＥＤを光源として用いたバックライト照明である。
【０００３】
バックライト照明用のＬＥＤは青色光を出射する発光素子を搭載し、その周囲を、黄色蛍光を発光する蛍光剤を混入した透明樹脂にて封止している。バックライト照明として発光する場合は、ＬＥＤからの光を面発光に変換するため、複数のＬＥＤにより導光板のエッジ部分から光を入射し、底面に設けられた反射構造によりその光の進行方向が変化して上面の発光面より液晶パネルの裏側に向かって面状の光が放射される。
【０００４】
導光板の裏面側には光を反射させるための反射シートが、発光面上には光拡散や光の方向性を制御する光学シートが備えられており、高輝度および輝度ばらつきを抑えるような構造となっている。
【０００５】
特許文献１記載の発光装置は、発光ダイオードを覆う透明樹脂層が、蛍光体を含む第１樹脂層と蛍光体を含まない第２樹脂層とを有し、第２樹脂層は、その上面がレンズを形成するように曲面状に加工されている。第１樹脂はライン塗布法によって形成され、流れ出しを防止するためにレジストからなる壁を設けたり、溝を形成したり、絶縁基板を高くして段差を設けたりしている。
【０００６】
特許文献２では、金属体の枠の開口部の上部に形成された樹脂のダムを設け、樹脂のダムの内側に透光性樹脂を滴下してＬＥＤ素子などを封止している。
【０００７】
特許文献３では、ＬＥＤベアチップが実装された基板上に反射板を取り付け、反射板に設けられた孔に樹脂封入体を流し込んで、レンズ板を形成している。
【０００８】
特許文献４記載のＬＥＤでは、シリコン樹脂のダムによって光拡散樹脂の形成範囲を小さくするとともに、ダムの形状を適宜選択することで光拡散樹脂の上面形状を自由に設計している。
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−２２９０５５号公報
【特許文献２】特開２００６−３３２６１８号公報
【特許文献３】特開２００４−２４１７２９号公報
【特許文献４】特開平５−２９０６６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
液晶表示装置などのバックライトに使用する光源は白色発光であるが、ＬＥＤの場合は上記のように青色発光の発光素子と、黄色蛍光を発光する蛍光剤を含んだ樹脂とを組み合わせて白色光を得るのが一般的である。この場合、蛍光剤の配合量を変えることで青色よりの白色光に設定したり、黄色よりの白色光に設定したりすることが可能であるが、逆に言えば、蛍光剤の配合量がばらつくことで色度ばらつきの原因となってしまう。
【００１１】
凹部形状の型を用いて、その中に発光素子を入れて周囲を蛍光剤入り樹脂で封止する場合は、樹脂量を凹部形状の容量で制御することが可能であり、形状も凹部形状に倣うことになるので、容量および形状のばらつきが小さくて済む。これに対して平面基板上に実装された発光素子に樹脂をポッティングして封止する場合は、硬化する前の樹脂が流れてしまうことで蛍光剤入り樹脂の形状制御が難しく、結果的に色度ばらつきを発生させる原因となっている。基板上の配線パターンの端部エッジを利用して樹脂の流れを止める方法も考えられるが、配線パターンの設計に制約され、自由に位置を決めて樹脂止めを行うことができないといった問題がある。
【００１２】
本発明の目的は、封止樹脂の形状制御を容易に行うことができる照明装置、バックライト装置および照明装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、配線が設けられた平面基板上に、前記配線に電気的に接続された発光素子が搭載され、前記発光素子が封止樹脂によって封止される照明装置において、
前記平面基板上に、前記封止樹脂の流れを堰き止める堰止め部が設けられ、この堰止め部は、上面に１つのエッジ部分を備えることを特徴とする照明装置である。
【００１４】
また本発明は、前記エッジ部分は、流動状態の封止樹脂が流れる流れ方向に対して直交し、前記流れ方向外側に設けられることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、前記堰止め部は、フォトレジストで構成されることを特徴とする。
また本発明は、前記発光素子は、青色光または紫外光を出射し、
前記封止樹脂は、前記発光素子から出射される光によって励起されて蛍光を発光する蛍光体を含むことを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記発光素子からの距離が異なる堰止め部を複数設けることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、前記封止樹脂全体をさらに覆うように透明樹脂が設けられることを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、複数の発光素子が一直線状に配列されて設けられることを特徴とする。
また本発明は、複数の発光素子を備え、互いに隣接する発光素子にそれぞれ接続される配線同士は、発光素子を中心にして互いに反転した配置位置に設けられることを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、前記照明装置を備えることを特徴とするバックライト装置である。
また本発明は、配線が設けられた平面基板上に、前記配線に電気的に接続された発光素子が搭載され、前記発光素子が封止樹脂によって封止される照明装置の製造方法において、
前記平面基板上に、上面に１つのエッジ部分を備える堰止め部を設け、
流動状態の封止樹脂を前記平面基板上に、前記堰止め部によって堰き止められる量だけ供給し、
前記封止樹脂を硬化させることを特徴とする照明装置の製造方法である。
【００２０】
また本発明は、前記堰止め部は、前記平面基板上に帯状の樹脂を塗布し、その樹脂を硬化させる前に、エッジを有する凸状の部材にて幅方向中央部に型押しすることで設けられることを特徴とする。
【００２１】
また本発明は、前記堰止め部は、前記平面基板上に帯状の樹脂を塗布し、その樹脂を硬化させた後に、一部を研削することでエッジ部分を設けたことを特徴とする。
【００２２】
また本発明は、前記堰止め部は、前記平面基板上に帯状の樹脂を塗布し、その樹脂を硬化させた後に、流動状態の封止樹脂が流れる流れ方向内側のエッジ部分を樹脂で被覆して前記流れ方向外側にエッジ部分を設けたことを特徴とする。
【００２３】
また本発明は、前記堰止め部は、予め形成した、上面に１つのエッジ部分を備える帯状部材を前記平面基板上に貼り付けて設けられることを特徴とする。
【００２４】
また本発明は、基板表面に発光素子を実装し、金型を使用して発光素子の封止樹脂を成型する照明装置の製造方法において、
前記封止樹脂の注型時に、前記金型と前記基板表面との間に、前記封止樹脂の流れを堰き止める堰止め部が設けられることを特徴とする照明装置の製造方法である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、平面基板上に、封止樹脂の流れを堰き止める堰止め部が設けられ、この堰止め部は、上面に１つのエッジ部分を備える。
【００２６】
これにより、堰止め部の１つのエッジ部分で確実に封止樹脂が堰き止められ、封止樹脂の形状制御が容易となり、色度ばらつきを抑制することができる。
【００２７】
また本発明によれば、前記エッジ部分は、流動状態の封止樹脂が流れる流れ方向に対して直交し、前記流れ方向外側に設けられる。
【００２８】
これにより、流動状態の封止樹脂の流れを、エッジ部分で確実に堰き止めることができる。
【００２９】
また本発明によれば、前記堰止め部は、フォトレジストで構成される。フォトレジストは、半導体製造工程で用いられる樹脂であり、この樹脂を用いることで、堰止め部を設ける工程を他の製造工程と兼ねることができる。
【００３０】
また本発明によれば、前記発光素子は、青色光または紫外光を出射し、前記封止樹脂は、前記発光素子から出射される光によって励起されて蛍光を発光する蛍光体を含む。
これにより、白色光を発光することができる。
【００３１】
また本発明によれば、前記発光素子からの距離が異なる堰止め部を複数設ける。
発光素子からの距離が異なる堰止め部を用いて、封止樹脂の形状を変化させることができ、これにより、発光される光の色あいを変化させることができる。
【００３２】
また本発明によれば、前記封止樹脂全体をさらに覆うように透明樹脂が設けられる。
この透明樹脂により、封止樹脂を保護したり、放射される蛍光を内部で反射および拡散させて、光のむらをなくした均一な光源を実現することができる。
【００３３】
また本発明によれば、複数の発光素子が一直線状に配列されて設けられることにより、サイドライト型バックライト装置などに好適な線光源を実現することができる。
【００３４】
また本発明によれば、複数の発光素子を備え、互いに隣接する発光素子にそれぞれ接続される配線同士は、発光素子を中心にして互いに反転した配置位置に設けられる。
【００３５】
これにより、平面基板の表面において、封止樹脂が流れやすい箇所と、流れにくい箇所の偏りをなくし、注入された封止樹脂の流れを均一にすることができる。
【００３６】
また本発明によれば、上記の照明装置を備えることで、色度のばらつきがないバックライト装置を実現できる。
【００３７】
また本発明によれば、前記平面基板上に、上面に１つのエッジ部分を備える堰止め部を設け、流動状態の封止樹脂を前記平面基板上に、前記堰止め部によって堰き止められる量だけ供給し、前記封止樹脂を硬化させる。
【００３８】
これにより、堰止め部の１つのエッジ部分で確実に封止樹脂が堰き止められ、封止樹脂の形状制御が容易となり、色度ばらつきが抑制された照明装置を提供することができる。
【００３９】
また本発明によれば、前記堰止め部は、前記平面基板上に帯状の樹脂を塗布し、その樹脂を硬化させる前に、エッジを有する凸状の部材にて幅方向中央部に型押しすることで容易に設けることができる。
【００４０】
また本発明によれば、前記堰止め部は、前記平面基板上に帯状の樹脂を塗布し、その樹脂を硬化させた後に、一部を研削することで容易にエッジ部分を設けることができる。
【００４１】
また本発明によれば、前記堰止め部は、前記平面基板上に帯状の樹脂を塗布し、その樹脂を硬化させた後に、流動状態の封止樹脂が流れる流れ方向内側のエッジ部分を樹脂で被覆して前記流れ方向外側に容易にエッジ部分を設けることができる。
【００４２】
また本発明によれば、前記堰止め部は、予め形成した、上面に１つのエッジ部分を備える帯状部材を前記平面基板上に貼り付けることで容易に設けられる。
【００４３】
また本発明によれば、封止樹脂の注型時に、金型と基板表面との間に、前記封止樹脂の流れを堰き止める堰止め部を設けることで、封止樹脂の漏れを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
図１は、本発明の実施の一形態である照明装置１の構成を示す断面図であり、図２は、照明装置１の平面図である。
【００４５】
照明装置１は、基板２上に、配線４がパターン化されて設けられており、配線４の所定の領域に、発光素子３が、接着層８を介して実装されている。発光素子３の各電極と、基板２上に設けられた配線４とは、ボンディングワイヤ５を介して電気的に接続されている。
【００４６】
発光素子３、ボンディングワイヤ５および配線４を被覆するように封止樹脂９が設けられる。封止樹脂９は、基板２表面に形成された堰止め部６によって、未硬化状態のときの流動による広がりが制限される。
【００４７】
基板２は、絶縁性を有し、その表面に配線４を形成可能であれば特に限定することなく使用することができる。たとえば、ガラスエポキシなどプリント基板用材料、ポリイミドなどフレキシブルプリント基板材料のほか、ガラス基板などを用いることができる。
【００４８】
発光素子３は、発光波長が青色光の波長帯域４３０〜４８０ｎｍまたは紫外光の波長帯域３５０〜４２０ｎｍのＬＥＤを使用することができ、青色発光ＬＥＤを用いることが好ましい。
【００４９】
配線４は、基板２上にパターン化可能な金属材料であれば特に限定することなく使用することができる。たとえば、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケルなどが挙げられる。金属材料をパターン化する方法としては、既存の半導体製造技術を利用することができる。たとえば、基板２表面に張り付けた金属箔、ＣＶＤなどで成膜した金属薄膜、無電解めっきまたは電解めっきにより設けた金属めっき層を、エッチングによりパターン化する方法などを使用することができる。
【００５０】
配線４は、実装される発光素子３と電気的に接続され、装置外部の電源から発光素子に対して給電するための電源配線として用いられる。したがって、配線４は少なくとも発光素子３のアノード端子接続用の配線と、カソード端子接続用の配線との２種類が設けられる。
【００５１】
発光素子３と配線４との電気的接続は、たとえばワイヤボンディングによって行われる。ワイヤボンディングでは、発光素子３の接続用端子と配線４とをアルミニウム、金などのボンディングワイヤ５で超音波振動により接合する。
【００５２】
発光素子３は、基板２上に実装されるが、たとえば本実施形態のように、配線４上に実装される場合は、発光素子３と配線４とを電気的に絶縁するほうが好ましい。したがって、接着層４としては、エポキシ樹脂にフィラーなどを混ぜた絶縁性のボンディングペーストなどを用いることができる。
【００５３】
なお、発光素子３を基板２表面に直接実装する場合は、絶縁性に限らずはんだペーストなど導電性の接着層を介して実装してもよい。
【００５４】
堰止め部６は、基板２表面に設けられ、硬化前の流動性を有する封止樹脂９を堰き止めることで、予め定める封止領域内に封止樹脂を留める機能を有している。堰止め部６は、通常の半導体製造工程で用いられるフォトレジストであるエポキシ樹脂、シリコーン樹脂などと同様にパターン形成されてもよく、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂などを別途所定の形状に成型したものを貼り付けるようにして設けてもよい。
【００５５】
堰止め部６は、基板２表面からの高さがたとえば、２０μｍ〜５０μｍで形成され、幅がたとえば３００μｍ〜６００μｍで形成される。
【００５６】
封止樹脂９は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂に、蛍光物質を分散させたものを用いる。蛍光物質は、発光素子３から出射される青色光によって励起されて、黄色蛍光を発光する蛍光物質であればよく、たとえば、ＹＡＧ系やケイ酸塩系の蛍光物質などを用いることができる。
【００５７】
堰止め部６は、発光素子３から堰止め部６に向かう方向に対して略垂直に伸びるエッジ部分６ａを有する。発光素子３から堰止め部６に向かう方向とは、すなわち流動状態の封止樹脂８が流れようとする方向（流れ方向）であり、この流れ方向に対して略直交するようにエッジ部分６ａを設けることで、流動状態の封止樹脂９の流れを封止樹脂９の表面張力によって堰き止め、封止領域に封止樹脂６を確実に堰き止めることができる。
【００５８】
封止領域は、堰止め部６により囲まれ、より詳細にはエッジ部分６ａにより囲まれる領域である。本実施形態では、発光素子３を挟んで設けられた２つの堰止め部６と、これら２つの堰止め部６に略直交する基板２の端辺とで囲まれた矩形状の領域が封止領域１０となる。基板２の端辺が封止領域１０の境界となるのは、本実施形態での照明装置１が、１枚の大型基板から個別に分割されたものであるからである。このような製造方法について、詳細は後述するが、封止樹脂９は、ディスペンサなどにより、発光素子３が実装された基板２表面に注入される。このとき、注入量は一定であるので、封止樹脂９をエッジ部分６ａにより堰き止めることにより、封止樹脂９が一定の封止領域１０を底面とする立体形状となり、この立体形状は、封止樹脂の組成が同じ限り常に同じ形状となる。また、流動状態の封止樹脂９を実質的に堰き止めるエッジ部分６ａは、堰止め部６に１つ設けることが好ましい。
【００５９】
これにより、堰止め部６の１つのエッジ部分６ａで確実に封止樹脂９が堰き止められ、封止樹脂９の形状制御が容易となり、色度ばらつきを抑制することができる。エッジ部分６ａを１つ設けた場合、封止樹脂９の堰き止められる位置が１つのエッジ部分６ａに決まるので、より形状制御を行いやすい。
【００６０】
本実施形態では、堰止め部６は、基板２の表面上に帯状に設けられており、この場合エッジ部分となり得るのは、発光素子３に近い側と発光素子３から遠い側の２箇所である。このうち、１つのエッジ部分６ａとする場合は、発光素子３から遠い側のエッジ部分６ａを用いる。そのため、本実施形態では、発光素子３に近い側のエッジ部分には、さらに被覆樹脂７によってこのエッジ部分を被覆し、流動状態の封止樹脂９が発光素子３に近い側のエッジ部分では堰き止められないようにしている。
【００６１】
図３は、堰止め部６の断面形状を示す図である。図３では、流れ方向を矢符Ａで示している。図３（ａ）に示す例では、流れ方向手前側、すなわち発光素子３に近い側のエッジ部分６ｂは低く、流れ方向奥側、すなわち発光素子３に遠い側のエッジ部分６ａは高く設ける。これにより堰止め部６の上面は、流れ方向手前から奥に向かって高くなるように傾斜する。
【００６２】
このように傾斜させた形状の場合、流れ方向手前側のエッジ部分６ａでは、堰き止められず流れ方向奥側のエッジ部分６ａで封止樹脂９の流れが堰き止められる。上面を傾斜させることで、エッジ部分６ａにおける表面張力に、上面による流れの阻止が加わり、エッジ部分６ａでより確実に堰き止めることができる。
【００６３】
図３（ｂ）は、図１，２で示した堰止め部６であり、流れ方向手前側、すなわち発光素子３に近い側のエッジ部分６ｂは、被覆樹脂７により被覆されている。
【００６４】
また、上記では、堰止め部６に設けられるエッジ部分６ａは１つ設ける構成としたが、複数設けることも可能である。複数設けた場合は、たとえばディスペンサからの注入量を調整することで、複数もうけられたエッジ部分６ａのうち、選択した１つのエッジ部分６ａで堰き止められるようにする。
【００６５】
照明装置１は、使用目的などにより同じ白色光であっても発光される光の色あいを変化させる場合がある。このような場合、所望の色合いに合うように蛍光体を配合した封止樹脂を、色合いごとに用意しなければならず、封止樹脂を複数種類用意しなければならないといった面倒なことが生じる。
【００６６】
エッジ部分６ａの位置を変更すると封止領域が変化するので、その結果封止樹脂の形状が変化する。
【００６７】
したがって、堰止め部６にエッジ部分６ａを複数設けることで色合いの変化に対応するように、封止樹脂の立体形状を制御することができる。
【００６８】
図４は、エッジ部分を複数設けた堰止め部６の断面形状を示す図である。図４（ａ）は、階段状の形状を示し、流れ方向手前側に低い段差を設け、流れ方向奥側に高い段差を設けている。このような形状の堰止め部６は、幅が異なる板状の樹脂を、流れ方向奥側の端面を揃えるように積層することで形成できる。
【００６９】
図４（ｂ）は、幅方向中央部に凹所１１を設け、凹所１１の開口がエッジ部分となる。このような形状の堰止め部６は、硬化前の状態でエッジを有する凸状の治具にて幅方向中央部に型押しすることで得られる。
【００７０】
図５は、本発明の他の実施形態である照明装置２０の構成を示す断面図である。
本実施形態では、発光素子３からの距離が異なる堰止め部６を複数設けることを特徴としている。
【００７１】
本実施形態では、発光素子３からの距離が異なる３つの堰止め部６を複数設けている。発光素子３からの距離が最も近い堰止め部６を第１堰止め部とし、第１堰止め部６の次に近いものを第２堰止め部１２とし、最も離れたものを第３堰止め部１３とする。第１〜第３堰止め部のいずれを用いるかによって、封止樹脂９の量、立体形状を異ならせることができる。
【００７２】
図５（ａ）は、ディスペンサからの注入量を最も少なくした場合である。第１堰止め部６によって封止樹脂９が堰き止められるように、封止樹脂９を注入した場合、封止樹脂９の量は最も少なくなる。図５（ｂ）は、ディスペンサからの注入量を２番目に少なくした場合である。第２堰止め部１２によって封止樹脂９が堰き止められるように、封止樹脂９を注入した場合、封止樹脂９の量は２番目に少なくなる。図５（ｃ）は、ディスペンサからの注入量を最も多くした場合である。第３堰止め部１３によって封止樹脂９が堰き止められるように、封止樹脂９を注入した場合、封止樹脂９の量は最も多くなる。
【００７３】
上記のように、発光される光の色あいを変化させる場合、発光素子３からの距離が異なる堰止め部を用いると、封止領域が変化するので、その結果封止樹脂の形状が変化する。
【００７４】
したがって、堰止め部６にエッジ部分６ａを複数設けることで色合いの変化に対応するように、封止樹脂の立体形状を制御することができる。
【００７５】
図６は、本発明の他の実施形態である照明装置３０の構成を示す平面図である。
本実施形態では、複数の発光素子３が実装された構成である。１つの発光素子３に接続される配線４と、これに隣接する発光素子３に接続される配線４とは、発光素子３を中心にして互いに反転した配置位置に設けられる。
【００７６】
配線４は、発光素子３の極性に対応するためアノード接続用とカソード接続用とで配線が分離される。一般的には発光素子３が搭載された配線と、そうでない配線との間に隙間が空けられている。この隙間は発光素子３を中心には設定されておらず、発光素子３よりどちらかにずれた位置に配置されることが多い。その結果、発光素子３を中心に見た場合に、配線間の隙間が一方側の偏った位置に設けられることになる。
【００７７】
このような配置の配線上に封止樹脂を注入した場合、配線のエッジ部分で表面張力により堰き止めされる部分が発生し、発光素子３上から封止樹脂の注入を行っても樹脂流れに偏りが発生し、封止樹脂の形状が不均一になる。
【００７８】
したがって、隣接する発光素子３に接続される配線４同士を、発光素子３を中心にして互いに反転した配置位置に設けると、基板２表面において、封止樹脂が流れやすい箇所と、流れにくい箇所の偏りをなくし、注入された封止樹脂９の流れを均一にすることができる。
【００７９】
図７は、供給された封止樹脂９の流れを模式的に表わした図である。
発光素子３上から注入された封止樹脂９は、発光素子３を中心に流れ始め、配線間の隙間において流れに抵抗が発生する。図７に示すように、一部の封止樹脂９の流れ３１を見ると、流れに偏りがあるように見えるが、他の部分における封止樹脂９の流れ３２，３３を見ると、配線４の反転に伴って樹脂流れも反転しており、その結果全体としては、樹脂の流れは均一化される。
【００８０】
これにより、封止樹脂９の立体形状も均一化され、形状に起因する色度のばらつきを抑制することができる。
【００８１】
図８は、封止樹脂の注入工程を示す図である。
封止樹脂９を定量吐出するためのディスペンサノズル４０を発光素子３の上方に配置し（図８（ａ））、発光素子３に向けて未硬化で流動状態の封止樹脂９を注入する図８（ｂ））。
【００８２】
一定量が注入されるとノズル４０からの吐出が終了し、その後封止樹脂９が基板２の表面に沿って流れる。この樹脂流れは、予め定められる封止領域に広がったのち、堰止め部６によって堰き止められる（図８（ｃ））。
【００８３】
封止樹脂９の流れが収まったのちは、封止樹脂を硬化すべく、熱硬化処理、光硬化処理などを施して、封止樹脂９を硬化させる。
【００８４】
最後に、必要に応じて基板の分割を行い、本発明の照明装置１を得る。
図９は、分割前の大型基板５０を示す斜視図である。
【００８５】
大型基板５０には、複数の発光素子３と、配線４が設けられ、発光素子３と配線４とがボンディングワイヤ５によって接続されている。発光素子３は、基板５０の一辺に沿って直線上に配列され、この配列が複数列設けられている。
【００８６】
封止樹脂９は、直線上に配列された複数の発光素子３を、その配列方向に沿って一体的に封止している。
【００８７】
このような大型基板５０を、発光素子３の配列方向とは直交する方向に、大型基板５０の他辺に平行に切断する。切断箇所は、隣接する発光素子３間を切断するように設けられる。
【００８８】
図１０は、本発明の他の実施形態である照明装置６０の構成を示す図である。図１０（ａ）は斜視図であり、図１０（ｂ）は正面図である。
【００８９】
照明装置６０は、複数の発光素子３が直線状に並んで配列された線光源用の照明装置である。これら複数の発光素子３は、たとえば液晶ディスプレイに備えられるサイドライト型バックライト装置に好適に用いられる。発光素子３からの光は、そのほとんどが基板２に垂直な方向に向けて出射され、蛍光物質を励起させて蛍光を発光させる。このとき蛍光も発光素子３からの出射光と同様に、基板２の垂直な方向に向かって放射される。したがって、照明装置６０を用いることで、基板２に沿って、基板２に垂直な方向に発光する線光源として機能する。
【００９０】
図１１は、本発明の他の実施形態である照明装置７０の構成を示す図である。図１１（ａ）は斜視図であり、図１１（ｂ）は正面図である。本実施形態では、封止樹脂９をさらに覆う透明樹脂１４を設けている。透明樹脂１４は、封止樹脂９の表面全体を覆うとともに、発光素子３ごとに設けられる複数の封止樹脂９を、一体化するように覆っている。
【００９１】
透明樹脂１４は、封止樹脂９と同様に、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂で構成されるが、蛍光物質は含んでいない。このような透明樹脂１４は、封止樹脂９を保護したり、放射される蛍光を内部で反射および拡散させて、光のむらをなくした均一な線光源を実現することができる。
【００９２】
透明樹脂１４は、図９で示した分割前の大型基板５０の状態で、周縁部を残してほぼ一面に設けられ、分割時に封止樹脂９と同様に切断される。透明樹脂１４を設ける場合は、封止樹脂９を注入したのち、封止樹脂９を完全には硬化させない状態で、引き続いて封止樹脂９全体を覆うように透明樹脂１４を流し込んで、封止樹脂９と透明樹脂１４とを同時に硬化させる。
【００９３】
このようにすることで、封止樹脂９と透明樹脂１４との間に明確な界面が発生することを防ぐことができ、界面による発光光の色むらを抑制することができる。
【００９４】
図１２は、本発明のさらに他の実施形態である製造方法を示す図である。
本実施形態では、封止樹脂９を設けるにあたって、上記のようにディスペンサによる注入と、基板２表面での流動によって形状を制御するのではなく、凹状の金型を用いて成型する。
【００９５】
基板２上に、配線４、堰止め部６を設け、発光素子３と配線４とをボンディングワイヤ５で電気的に接続した状態で、基板２と凹状の金型８０と位置合わせして重ね合わせる（図１２（ａ））。このとき、堰止め部６は、金型８０と基板２との間にあって、金型内に注入する封止樹脂が漏れ出さないようにシール部材として機能する（図１２（ｂ））。
【００９６】
その後、加熱、光照射などによって金型８０内で封止樹脂９を硬化させたのち、金型８０を基板２から分離し、照明装置１を得る。
【００９７】
堰止め部６は、樹脂で構成されるので弾力性を有しており、金型８０を基板２に押しあてたときにシール部材として有効に機能する。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の実施の一形態である照明装置１の構成を示す断面図である。
【図２】照明装置１の平面図である。
【図３】堰止め部６の断面形状を示す図である。
【図４】エッジ部分を複数設けた堰止め部６の断面形状を示す図である。
【図５】本発明の他の実施形態である照明装置２０の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態である照明装置３０の構成を示す平面図である。
【図７】供給された封止樹脂９の流れを模式的に表わした図である。
【図８】封止樹脂の注入工程を示す図である。
【図９】分割前の大型基板５０を示す斜視図である。
【図１０】本発明の他の実施形態である照明装置６０の構成を示す図である
【図１１】本発明の他の実施形態である照明装置７０の構成を示す図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施形態である製造方法を示す図である。
【符号の説明】
【００９９】
１ 照明装置
２ 基板
３ 発光素子
４ 配線
５ ボンディングワイヤ
６ 堰止め部
８ 接着層
９ 封止樹脂
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線が設けられた平面基板上に、前記配線に電気的に接続された発光素子が搭載され、前記発光素子が封止樹脂によって封止される照明装置において、
前記平面基板上に、前記封止樹脂の流れを堰き止める堰止め部が設けられ、この堰止め部は、上面に１つのエッジ部分を備えることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記エッジ部分は、流動状態の封止樹脂が流れる流れ方向に対して直交し、前記流れ方向外側に設けられることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記堰止め部は、フォトレジストで構成されることを特徴とする請求項１または２記載の照明装置。
【請求項４】
前記発光素子は、青色光または紫外光を出射し、
前記封止樹脂は、前記発光素子から出射される光によって励起されて蛍光を発光する蛍光体を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の照明装置。
【請求項５】
前記発光素子からの距離が異なる堰止め部を複数設けることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の照明装置。
【請求項６】
前記封止樹脂全体をさらに覆うように透明樹脂が設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の照明装置。
【請求項７】
複数の発光素子が一直線状に配列されて設けられることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の照明装置。
【請求項８】
複数の発光素子を備え、互いに隣接する発光素子にそれぞれ接続される配線同士は、発光素子を中心にして互いに反転した配置位置に設けられることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の照明装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１つに記載の照明装置を備えることを特徴とするバックライト装置。
【請求項１０】
配線が設けられた平面基板上に、前記配線に電気的に接続された発光素子が搭載され、前記発光素子が封止樹脂によって封止される照明装置の製造方法において、
前記平面基板上に、上面に１つのエッジ部分を備える堰止め部を設け、
流動状態の封止樹脂を前記平面基板上に、前記堰止め部によって堰き止められる量だけ供給し、
前記封止樹脂を硬化させることを特徴とする照明装置の製造方法。
【請求項１１】
前記堰止め部は、前記平面基板上に帯状の樹脂を塗布し、その樹脂を硬化させる前に、エッジを有する凸状の部材にて幅方向中央部に型押しすることで設けられることを特徴とする請求項１０記載の照明装置の製造方法。
【請求項１２】
前記堰止め部は、前記平面基板上に帯状の樹脂を塗布し、その樹脂を硬化させた後に、一部を研削することでエッジ部分を設けたことを特徴とする請求項１０記載の照明装置の製造方法。
【請求項１３】
前記堰止め部は、前記平面基板上に帯状の樹脂を塗布し、その樹脂を硬化させた後に、流動状態の封止樹脂が流れる流れ方向内側のエッジ部分を樹脂で被覆して前記流れ方向外側にエッジ部分を設けたことを特徴とする請求項１０記載の照明装置の製造方法。
【請求項１４】
前記堰止め部は、予め形成した、上面に１つのエッジ部分を備える帯状部材を前記平面基板上に貼り付けて設けられることを特徴とする請求項１０記載の照明装置の製造方法。
【請求項１５】
基板表面に発光素子を実装し、金型を使用して発光素子の封止樹脂を成型する照明装置の製造方法において、
前記封止樹脂の注型時に、前記金型と前記基板表面との間に、前記封止樹脂の流れを堰き止める堰止め部が設けられることを特徴とする照明装置の製造方法。
【請求項１】
配線が設けられた平面基板上に、前記配線に電気的に接続された発光素子が搭載され、前記発光素子が封止樹脂によって封止される照明装置において、
前記平面基板上に、前記封止樹脂の流れを堰き止める堰止め部が設けられ、この堰止め部は、上面に１つのエッジ部分を備えることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記エッジ部分は、流動状態の封止樹脂が流れる流れ方向に対して直交し、前記流れ方向外側に設けられることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記堰止め部は、フォトレジストで構成されることを特徴とする請求項１または２記載の照明装置。
【請求項４】
前記発光素子は、青色光または紫外光を出射し、
前記封止樹脂は、前記発光素子から出射される光によって励起されて蛍光を発光する蛍光体を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の照明装置。
【請求項５】
前記発光素子からの距離が異なる堰止め部を複数設けることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の照明装置。
【請求項６】
前記封止樹脂全体をさらに覆うように透明樹脂が設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の照明装置。
【請求項７】
複数の発光素子が一直線状に配列されて設けられることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の照明装置。
【請求項８】
複数の発光素子を備え、互いに隣接する発光素子にそれぞれ接続される配線同士は、発光素子を中心にして互いに反転した配置位置に設けられることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の照明装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１つに記載の照明装置を備えることを特徴とするバックライト装置。
【請求項１０】
配線が設けられた平面基板上に、前記配線に電気的に接続された発光素子が搭載され、前記発光素子が封止樹脂によって封止される照明装置の製造方法において、
前記平面基板上に、上面に１つのエッジ部分を備える堰止め部を設け、
流動状態の封止樹脂を前記平面基板上に、前記堰止め部によって堰き止められる量だけ供給し、
前記封止樹脂を硬化させることを特徴とする照明装置の製造方法。
【請求項１１】
前記堰止め部は、前記平面基板上に帯状の樹脂を塗布し、その樹脂を硬化させる前に、エッジを有する凸状の部材にて幅方向中央部に型押しすることで設けられることを特徴とする請求項１０記載の照明装置の製造方法。
【請求項１２】
前記堰止め部は、前記平面基板上に帯状の樹脂を塗布し、その樹脂を硬化させた後に、一部を研削することでエッジ部分を設けたことを特徴とする請求項１０記載の照明装置の製造方法。
【請求項１３】
前記堰止め部は、前記平面基板上に帯状の樹脂を塗布し、その樹脂を硬化させた後に、流動状態の封止樹脂が流れる流れ方向内側のエッジ部分を樹脂で被覆して前記流れ方向外側にエッジ部分を設けたことを特徴とする請求項１０記載の照明装置の製造方法。
【請求項１４】
前記堰止め部は、予め形成した、上面に１つのエッジ部分を備える帯状部材を前記平面基板上に貼り付けて設けられることを特徴とする請求項１０記載の照明装置の製造方法。
【請求項１５】
基板表面に発光素子を実装し、金型を使用して発光素子の封止樹脂を成型する照明装置の製造方法において、
前記封止樹脂の注型時に、前記金型と前記基板表面との間に、前記封止樹脂の流れを堰き止める堰止め部が設けられることを特徴とする照明装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−３９９４（Ｐ２０１０−３９９４Ａ）
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６３８８０（Ｐ２００８−１６３８８０）
【出願日】平成２０年６月２３日（２００８．６．２３）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２３日（２００８．６．２３）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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